陳佳亮
摘要 作為現(xiàn)代化信息技術和新課改共同作用下的產(chǎn)物,微課對高中物理教學產(chǎn)生重大影響。以其主題明確、資源豐富、短小精悍、圖文并茂、音視頻兼具等優(yōu)勢,有利于充分調(diào)動學生參與物理實驗探究的積極性,有針對性地幫助學生掌握實驗的難點、重點和易錯點,增強物理實驗教學的效果。以人教版初中物理“電阻的測量”一課的教學為例,進行微課個案實踐。
關鍵詞 初中物理;實驗;微課
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B
文章編號:1671—489X(2017)19—0140—03
1前言
隨著網(wǎng)絡和信息技術的高速發(fā)展,各種微產(chǎn)品進入人們的生活、工作和學習之中。作為微產(chǎn)品在教育界的廣泛應用,微課以其主題明確、資源豐富、短小精悍、圖文并茂、音視頻兼具等優(yōu)勢而備受人們的關注,并得到廣大初中物理教師的普遍使用。筆者在初中物理實驗教學實踐中大膽嘗試微課教學,充分調(diào)動學生參與物理實驗探究的積極性,并有針對性地幫助學生掌握實驗的難點、重點和易錯點,收到良好的教學效果。
2微課在初中物理實驗教學中的優(yōu)勢
微課有利于增強學生物理實驗設計能力 教師操作、學生旁觀是傳統(tǒng)物理演示實驗教學的主要形式,由于學生人數(shù)較多,教師的所有實驗操作過程并非每一個學生能夠觀察清楚。并且在實驗過程中,學生由于操作程序混亂,實驗難以達到預期的效果,加之一些潛在的危險因素,如果操作不當,將會對自己的人身安全造成損害。而將微課應用于初中物理實驗中,不僅能夠減少實驗操作的不安全性,讓學生全面掌握實驗的注意事項,而且可以根據(jù)自己的學習需要,隨時隨地進行反復學習。
微課有利于培養(yǎng)學生的物理學習興趣 現(xiàn)代教學理念認為,教師應運用多種教學方法進行實驗教學,以體現(xiàn)初中物理實驗的創(chuàng)造性、開放性以及自主性。在具體教學實踐中,教師可以根據(jù)某個教學環(huán)節(jié)或知識點制作一個范例性的微視頻,引導和鼓勵學生利用已有的物品設計一些與現(xiàn)實生活問題有著緊密聯(lián)系的實驗,讓學生在實驗操作中獲得成就感和學習的快樂。同時,隨著智能手機的普遍使用,教師可以鼓勵學生錄制自己的家庭實驗小微課,激發(fā)學生學習物理知識的興趣。
微課有利于推動教師專業(yè)發(fā)展 教師在微視頻的選題、課程內(nèi)容和相應課程標準分析中,能夠客觀地反思自己的知識結(jié)構(gòu),提高教學設計能力。同時,微課的制作勢必會讓教師接觸到計算機軟件,這在一定程度上有利于提高教師的信息技術能力。此外,教師在組織學生觀看視頻過程中,也是自己不斷學習和完善知識結(jié)構(gòu)的過程,從而有效提高教研水平和教學能力。
3初中物理實驗中微課的應用
物理是一門與現(xiàn)實生活緊密相連的學科,在初中物理教學中常常涉及多種物理生活實驗,而物理生活實驗就是組織學生要利用身邊的資源學習物理知識,達到學以致用的目的。教師可以在微課中提出一個問題,讓學生根據(jù)要求將其探究過程錄制下來,并在上課時播放。由于是自己身邊的同學所做的實驗,對于那些沒有參與實驗的學生而言,他們會有很強的代入感,可以很好地理解知識,充分調(diào)動學習物理的積極性。
初中物理實驗一般情況下可分為演示實驗、分組實驗、探究實驗和生活實驗。其中演示實驗是教師以引領者的角色邊實驗邊講解,學生以思考者的角色邊觀察邊記錄的一種直觀教學現(xiàn)象。在初中物理實驗中,演示實驗主要應用于一些小實驗、危險性實驗或存在潛在不安全因素的實驗中,如磁極間的相互作用實驗、托里拆利實驗、空氣壓縮引火儀實驗。如果將這類實驗制作成為微課,一方面可以鼓勵學生主動找到實驗器材,通過微視頻做引導,自行完成實驗,甚至可以將自己的實驗過程錄制成為視頻與同學共享,另一方面也保證了學生和教師的安全。
分組實驗是中考的重要考點,要求學生做出實驗報告、分析實驗誤差、評估實驗結(jié)果,在初中物理實驗教學中有著舉足輕重的作用。這類實驗對實驗操作要求很高,如果對實驗步驟或?qū)嶒瀮x器不夠熟練,則會在實驗過程中損壞儀器,甚至造成較大經(jīng)濟損失或人身傷害。如果將這類實驗制作成為微課,可以讓學生在實驗課前深入細致地了解實驗儀器、實驗注意事項以及實驗操作步驟,在思想上形成標準實驗規(guī)范操作。
探究實驗最大的特點是讓學生在結(jié)果未知的前提下,通過猜想、分析等進行探究或驗證一些開放性問題。如果將這類實驗制作成為微課,則不應直接呈現(xiàn)實驗結(jié)果或整個實驗過程,而應將實驗的側(cè)重點放置在研究物理問題的方法與手段上,注重實驗設計對學生設計的引導作用。
4初中物理實驗微課的設計原則
以學生為中心 教師設計的微課是為學生服務的,而學生的學習成果也是檢驗微課質(zhì)量的直接指標。在微課具體設計過程中,需要了解學生已有的知識結(jié)構(gòu),掌握學生的學習偏好,只有這樣才能體現(xiàn)以生為本的教學理念。
以學科標準為依據(jù) 課程標準是微課設計的基礎和依據(jù),而課程標準綜合考慮了物理實驗的培養(yǎng)目標、定位、內(nèi)容等因素。只有在微課設計、開發(fā)過程中緊緊結(jié)合初中物理學科標準,才能使微課資源更加具有實際教育價值。
以實際生活為背景 教學情境的創(chuàng)設要以學生的實際生活為背景,讓學生能夠聯(lián)系己學物理知識,找到解決實驗中遇到的問題的方法和途徑,才能培養(yǎng)學生學習的興趣。
教學內(nèi)容的適度分解 微課短小精悍,但在設計過程中不能隨意劃分知識點,應在實驗內(nèi)容細化分解的基礎上,綜合考慮學生的特征和知識點的整體特性,如學習的動機、知識點的難易程度、與其他知識點之間的邏輯關系等。
5微課教學舉例:電阻的測量
前期分析 前期分析主要包括學生特征分析、教學內(nèi)容分析以及教學目標分析?!半娮璧臏y量”是人教版物理九年級的內(nèi)容,而九年級的學生年齡以15歲為主,他們的思維逐漸向邏輯思維方面發(fā)展,并且在學習中能夠有意識地重組和分析所學內(nèi)容;但面臨升學的壓力,對于知識的梳理能力較差,并且不同程度地存在厭學情緒。因此,在微課教學中應激發(fā)學生的興趣,讓他們真正成為課堂學習的主人。
同時,“電阻的測量”是歐姆定律在電學實驗中的綜合應用,屬于學生自主動手實驗,其教學內(nèi)容主要是利用電流表、電壓表測定被測電阻兩端的電流和電壓,利用歐姆定律計算出被測電阻的阻值,教學的重點是電路圖的選擇、電路的連接以及相關數(shù)據(jù)的處理和收集。
此外,按照新課程三維目標,“電阻的測量”實驗課程的知識與技能主要包括:正確使用電流表、電壓表以及滑動變阻器;熟練掌握伏安法測電阻的實驗原理;理解和分析實驗過程中產(chǎn)生誤差的原因。過程與方法主要是:通過觀看微視頻,設計制訂實驗方案、實施實驗方案,并應用實驗器材連接電路圖,掌握數(shù)據(jù)的收集與處理,學習和體會實驗的一般方法和步驟。情感態(tài)度價值觀主要是:培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、團隊合作精神、有效溝通能力和主動學習的習慣。
微課教學內(nèi)容的確定及微視頻的制作 按照教學內(nèi)容的整體性要求,結(jié)合前期分析,筆者在“電阻的測量”微課教學中設計了《伏安法測電阻電路連接》《伏安法測電阻實驗數(shù)據(jù)的收集和分析》兩個微課。
1)微課《伏安法測電阻電路連接》設計思路。
首先,復習實驗電路圖、實驗原理。通過提問的形式復習歐姆定律,并列舉出歐姆定律的變式,即U=IR或R=U/I,從而引入“電阻的測量”實驗原理。該過程大約需要50秒。
其次,選取和講解本次實驗所需要的器材,特別是滑動變阻器的作用和連接方式。如在講解滑動變阻器時,應讓學生明白滑動變阻器連接的正確方式,全面總結(jié)滑動變阻器在實驗中的注意事項和滑片滑動過程中阻值的大小變化。該過程大約需要兩分鐘。
最后,連接好實物電路,閉合開關。如圖1所示,多次滑動變阻器的滑片,觀看電流表、電壓表的指針變化。該過程大約需要一分鐘。
2)微課《伏安法測電阻實驗數(shù)據(jù)的收集和分析》設計思路。
首先,設計數(shù)據(jù)記錄表格(表1)。在該實驗中,根據(jù)實驗原理R=U/I,實驗測量數(shù)據(jù)為電流表和電壓表數(shù)據(jù),并且為了減少誤差,在實驗中應多次測量U、I的數(shù)據(jù),求出平均值。因此,筆者設計表1所示數(shù)據(jù)記錄表格。該過程大約需要一分鐘。
其次,收集數(shù)據(jù)。實驗電路檢查無誤后閉合開關,改變滑動變阻器滑片,讀取并記錄電流表、電壓表數(shù)值;再按照上述方法改變滑動變阻器滑片,分別讀取并記錄電流表、電壓表數(shù)值。該過程大約需要一分鐘。
最后,數(shù)據(jù)處理和誤差分析。根據(jù)數(shù)據(jù)計算出R的平均值,并對該結(jié)論進行誤差分析,如收集數(shù)據(jù)時電流表、電壓表讀數(shù)存在誤差,實驗儀器本身的誤差,實驗電路中導線電阻對其結(jié)果的影響等。該過程大約需要兩分鐘。
組織學生進行課前觀看
及時將制作好的微視頻通過微信公眾平臺、公用郵箱、QQ群、優(yōu)酷等多種形式上傳。筆者在實際操作中將視頻上傳至優(yōu)酷,并將網(wǎng)址發(fā)布在班級QQ群上,供學生學習。
課堂實驗教學
1)復習舊知,通過提問的形式引入課題,如:伏安法測電阻的實驗原理是什么?實驗電路圖怎樣設計?
2)解答釋疑。教師就學生觀看微課過程中記錄下的問題一一進行解答,并根據(jù)微課的學習目標提出相應的問題,引導學生回顧課前觀看的微視頻。
3)分配實驗器材,組織學生進行分組實驗。
4)課堂總結(jié),引導學生分析產(chǎn)生實驗誤差的原因,并進行相關習題的練習。
6結(jié)語
總之,微課的應用有助于明確和實現(xiàn)初中物理實驗教學目標,在激發(fā)學生物理興趣和增強師生互動的基礎上,有針對性地幫助學生掌握實驗的難點、重點和易錯點,為初中高質(zhì)量的物理實驗提供強有力的教學工具。